CN206819278U - 一种笔记本主板的水冷散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种笔记本主板的水冷散热器，包括依次通过管道连接的泵、涡轮散热器和换热器，所述换热器还通过管道与泵连接形成冷却液循环系统，所述泵包括微型无刷电机、输送管和设置在输送管管壁上且与输送管连通的隔膜腔，所述隔膜腔内设有边缘固定在隔膜腔内壁上的隔膜，所述隔膜腔外部设有连杆座，所述连杆座内设有连杆，所述连杆一端穿过隔膜腔并与隔膜一侧连接，连杆另一端轴连接有转杆，所述微型无刷电机输出端设有曲轴，所述转杆铰接在曲轴上；所述输送管两端均设有方向相同的球阀，一端球阀与涡轮散热器连通，另一端球阀与换热器连通。本实用新型的笔记本水冷散热器具有较高集成度、能够高效进行热交换且噪音较小的特点。

Description

一种笔记本主板的水冷散热器

技术领域

本实用新型涉及计算机散热设备领域，具体是指一种笔记本主板的水冷散热器。

背景技术

现代人们生活、学习和工作中常常会使用笔记本电脑，随着人们对于电脑性能的需求一天天提高，而且软件技术日新月异，导致电脑硬件性能不断提高。而笔记本电脑主要是在保证具有较好的便携性的同时，还能够具有一定的性能，于是工程师通过不断的调整笔记本内部空间结构力求能够尽可能不浪费一丝空间。所以常常在配有高性能cpu、gpu芯片的同时，却仅仅是采用风冷式单风扇铜管散热装置进行散热，一旦使用者在运行大型软件使得cpu或显卡具有较高负载时，cpu或显卡温度直线上升，现有的散热器换热效率不高，就会导致cpu或显卡降频甚至直接蓝屏宕机。

对于现有的散热器来说，水冷散热器相较于铜管散热器换热效率高，使得电脑能够在高负荷运转的同时，不会因为温度过高影响其处理效率。但一般的水冷散热器体积较大，常用于台式机的散热，而安装在笔记本主板上的水冷散热器方案较少，而且运行噪音较大。

实用新型内容

针对以上现有技术的缺陷，本实用新型提供一种设置在笔记本主板上、具有较高集成度、能够高效进行热交换且噪音较小的笔记本水冷散热器。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种笔记本主板的水冷散热器，包括依次通过管道连接的泵、涡轮散热器和换热器，所述换热器还通过管道与泵连接形成冷却液循环系统，所述泵包括微型无刷电机、输送管和设置在输送管管壁上且与输送管连通的隔膜腔，所述隔膜腔内设有边缘固定在隔膜腔内壁上的隔膜，所述隔膜腔外部设有连杆座，所述连杆座内设有连杆，所述连杆一端穿过隔膜腔并与隔膜一侧连接，连杆另一端轴连接有转杆，所述微型无刷电机输出端设有曲轴，所述转杆铰接在曲轴上；所述输送管两端均设有方向相同的球阀，一端球阀与涡轮散热器连通，另一端球阀与换热器连通。

本实用新型总共分为三个部分，泵、涡轮散热器和换热器，这三个部分为连通的一个循环结构，其中流动有冷却液，所述的换热器是直接放置在芯片上部，通过导热硅脂与芯片上表面接触，然后将芯片散发的热量传导到换热器内部与冷却液热交换，而吸热升温的冷却液通过泵传输到涡轮散热器中进行降温，然后有输送到换热器中再次进行吸热，通过一直不断的循环散热，能够给主板上面的芯片进行散热。而所述的泵是采用隔膜泵的结构进行高扬程的冷却液推送，其中所述的输送管是主体，而输送管就是一根硬质管道，其一侧向外凸出形成一个腔体，这个腔体就是隔膜腔，然后隔膜腔内部的隔膜是一张圆形的橡胶膜，其边缘均固定在隔膜腔内壁上，从而将隔膜腔从中间分隔为两个部分，其中一部分与输送管内部连通，另一部分为密封空间。然后所述的连杆一端就连接在密封空间一侧的隔膜中部，所以当微型无刷电机工作时，所述的曲轴开始转动，然后带动转杆来推动连杆往复运动，这种结构类似发动机的曲轴和凸轮轴的结构。所述的微型无刷电机具有体积小的特点，且通过曲轴将其转动力矩变向，便于微型无刷电机合理布置，从而减小装置的体积，但又可以具有较大瞬时扭矩和转速，能够带动隔膜腔内的隔膜快速的外凸内凹，从而增加冷却液的循环效率，达到较好的散热效果。针对于原来的循环泵结构，不仅较小了体积，还避免了叶轮高速转动带来的噪音，从而达到降噪的效果。

其中，所述的两个同向球阀是现有技术，也就是同向的单向阀，在隔膜向外凸出时，整个输送管体内部的体积变小，而所述的输送管为硬质管体，所以原本输送管内的冷却液向外挤压，而两端的球阀均向外部运动，使得一侧的球阀堵住连通口，然后另一侧球阀只是被限位块限制住，于是冷却液就朝向被限位块限制住的一端球阀运动，于是从输送管一端排出，而整个装置又是内循环的封闭装置一端排出的液体使得整个管道压力增大，然后此时输送管另一端封闭端口处外部水压增大。此时隔膜向内凹陷，使得输送管内部的体积变大，压力减小，两端的球阀便向内部运动，此时之前形成封闭的球阀便形成通路，而另一端便封闭，从而液体又从另一端进入。至此一直快速的往复运动使得冷却液能够在整个装置中朝向一个方向循环流动，从而达到散热的效果。而至于冷却液流动方向不作限定。本实用新型的微型无刷电机和涡轮散热器均为现有技术，其均有笔记本电池进行供电，在此不再赘述其原理。

为更好的实现本实用新型，进一步地，所述泵外部设有保护壳，所述保护壳中部设有横架，所述微型无刷电机的底座固定在保护壳上，另一端的曲轴与横架活动连接，微型无刷电机两侧均设有一个带有隔膜腔的输送管，两个输送管上的转杆均铰接在同一根曲轴上，每个输送管均连接有涡轮散热器和换热器。现在在泵里面设有两个输送管，然后通过一个电机的曲轴带动两根转杆推动连杆往复运动，而每个输送管有连接有一套涡轮散热器和换热器系统，从而通过一个泵能够实现cpu和gpu两个芯片同时快速散热。提高了空间利用率，而且保证了散热效果。所述的保护壳是泵的外壳，而所述的横架是一根横置在保护壳中部的杆状结构，横架一侧设有凹槽，而曲轴一端是连接在微型无刷电机上，另一端就是插入凹槽内实现活动连接，而曲轴与横架连接处还设有滚珠轴承起到降低转动阻力的作用。

进一步地，所述涡轮散热器包括涡轮扇和设置在涡轮扇出风口处的翅片管，所述翅片管一端与泵一端连通，翅片管另一端与换热器连通。所述的翅片管就是在直管外部套接有多片环状金属片。而涡轮扇是一个中心区域设有电机的风扇，而且进风口就在电机一侧，然后其出风口为一条长条形的通槽，通过在通槽上布设有翅片管来进行散热。而翅片管可以通过折返式方式设置多层堆积式结构，增加冷却液在涡轮扇出风口处的流动散热距离，提高散热效率，所述的折返式堆叠结构均为金属翅片换热器的现有结构，在此不再赘述。

进一步地，所述涡轮散热器两侧设有用来固定的固定板，所述固定板两端设有螺孔。所述的固定板是用来固定整个涡轮散热器的结构，通过对称设置在涡轮扇两侧，而具体的螺孔距离和尺寸可根据不同的笔记本进行设计调整。

进一步地，所述换热器包括中空结构的正方体型外壳，所述外壳底部开口并在开口处设有铜板，外壳两端对称设置有一组连通外壳内部的管口，所述一端管口与涡轮散热器连通，另一端管口与泵连接。所述的外壳底部的通过是便于冷却水和导热硅脂进行热交换的结构，而其内部只是一个中空的腔室，没有其他的特殊结构，故在此不再赘述。

进一步地，所述外壳四角处均设有固定螺钉，外壳上部开口并在开口处通过螺栓固定有密封板。所述的通过螺栓固定密封板是为了便于拆卸，使用者能够拆卸掉密封板然后更换冷却液。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型布局合理、结构紧凑，在笔记本内部能够通过有限的空间实现高效的散热效果，相较于现有的铜管散热原理，通过循环冷却液来进行热交换具有更好的热交换效率；

（2）本实用新型通过将原本体积较大的叶轮泵循环装置换成了隔膜泵装置，并且通过设有的曲轴、转杆和连杆的传动系统能够实现稳定高效的液体循环体系，而且在提高了冷却液循环效率的同时，还降低了噪音，也不会出现因长时间工作导致叶轮损耗较大，从而影响循环效率的问题出现。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型泵的结构示意图。

其中：1—泵，101—微型无刷电机，102—输送管，103—隔膜腔，104—隔膜，2—涡轮散热器，201—涡轮扇，202—翅片管，3—换热器，301—外壳，302—管口，303—固定螺钉，304—密封板，4—连杆座，5—连杆，6—转杆，7—曲轴，8—球阀，9—保护壳，10—横架，11—固定板，12—螺孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种笔记本主板的水冷散热器，如图1和图2所示，包括泵、涡轮散热器和换热器三个部分，其中泵只有一台，所述泵外部设有保护壳，泵内部包括两侧对称设置的硬质输送管，而每根输送管两端均设有一个球阀，同一根输送管的两个球阀内的液体流向均朝上，所述的球阀就是一个单向阀结构，球阀通过自身机械结构能够随着两端水体压力变化而自动进行封闭和开启，其中一端开口只设有限位块，当球体被水流推到限位块上时，便不再运动，此时水流还是在向外流动；而另一端开口则通过变径的方式与球体表面接触实现密封的效果，当球体被水流推到与这一端开口处紧密贴合时，这一端开口便密封关闭。这个结构为现有技术，故不在此赘述。而在两个硬质的输送管之间设有一台微型无刷电机，保护壳中部设有横架，所述微型无刷电机的底座固定在保护壳上，而微型无刷电机输出端设有曲轴，曲轴与横架活动连接。输送管管壁上且与输送管连通的隔膜腔，所述隔膜腔内设有边缘固定在隔膜腔内壁上的隔膜，所述隔膜腔外部设有连杆座，所述连杆座内设有连杆，所述连杆一端穿过隔膜腔并与隔膜一侧连接，连杆另一端轴连接有转杆，所述转杆铰接在曲轴上，而两个输送管上的转杆均铰接在同一根曲轴上，每个输送管均连接有涡轮散热器和换热器。

每个输送管上部的球阀通过管道与涡轮散热器连通，而涡扇散热器又通过管道与换热器连通，换热器还通过管道与输送管下部的球阀连通，从而形成一个循环系统，而这个循环系统内填充有冷却液。在泵里面设有两个输送管，然后通过一个电机的曲轴带动两根转杆推动连杆往复运动，而每个输送管有连接有一套涡轮散热器和换热器系统，从而通过一个泵能够实现cpu和gpu两个芯片同时快速散热。提高了空间利用率，而且保证了散热效果。所述的保护壳是泵的外壳，而所述的横架是一根横置在保护壳中部的杆状结构，横架一侧设有凹槽，而曲轴一端是连接在微型无刷电机上，另一端就是插入凹槽内实现活动连接，而曲轴与横架连接处还设有滚珠轴承起到降低转动阻力的作用。

在隔膜向外凸出时，整个输送管体内部的体积变小，而所述的输送管为硬质管体，所以原本输送管内的冷却液向外挤压，而两端的球阀均向外部运动，使得一侧的球阀堵住连通口，然后另一侧球阀只是被限位块限制住，于是冷却液就朝向被限位块限制住的一端球阀运动，于是从输送管一端排出，而整个装置又是内循环的封闭装置一端排出的液体使得整个管道压力增大，然后此时输送管另一端封闭端口处外部水压增大。此时隔膜向内凹陷，使得输送管内部的体积变大，压力减小，两端的球阀便向内部运动，此时之前形成封闭的球阀便形成通路，而另一端便封闭，从而液体又从另一端进入。至此一直快速的往复运动使得冷却液能够在整个装置中朝向一个方向循环流动，从而达到散热的效果。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述涡轮散热器包括涡轮扇和设置在涡轮扇出风口处的翅片管，所述翅片管一端与泵一端连通，翅片管另一端与换热器连通。所述的翅片管就是在直管外部套接有多片环状金属片。而涡轮扇是一个中心区域设有电机的风扇，而且进风口就在电机一侧，然后其出风口为一条长条形的通槽，通过在通槽上布设有翅片管来进行散热。而翅片管增加了冷却液在涡轮扇出风口处的流动散热距离，提高散热效率。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述涡轮散热器两侧设有用来固定的长条形固定板，所述固定板两端均设有一个螺孔。所述的固定板是用来固定整个涡轮散热器的结构，通过对称设置在涡轮扇两侧，而具体的螺孔距离和尺寸可根据不同的笔记本进行设计调整。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述换热器包括中空结构的正方体型外壳，所述外壳四角处均设有固定螺钉，外壳上部开口并在开口处通过螺栓固定有密封板。所述的通过螺栓固定密封板是为了便于拆卸，使用者能够拆卸掉密封板然后更换冷却液。而所述外壳底部开口并在开口处设有铜板，外壳两端对称设置有一组连通外壳内部的管口，所述一端管口与涡轮散热器连通，另一端管口与泵连接。所述的外壳底部的通过是便于冷却水和导热硅脂进行热交换的结构，而其内部只是一个中空的腔室，没有其他的特殊结构，故在此不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种笔记本主板的水冷散热器，包括依次通过管道连接的泵（1）、涡轮散热器（2）和换热器（3），所述换热器（3）还通过管道与泵（1）连接形成冷却液循环系统，其特征在于：所述泵（1）包括微型无刷电机（101）、输送管（102）和设置在输送管（102）管壁上且与输送管（102）连通的隔膜腔（103），所述隔膜腔（103）内设有边缘固定在隔膜腔（103）内壁上的隔膜（104），所述隔膜腔（103）外部设有连杆座（4），所述连杆座（4）内设有连杆（5），所述连杆（5）一端穿过隔膜腔（103）并与隔膜（104）一侧连接，连杆（5）另一端轴连接有转杆（6），所述微型无刷电机（101）输出端设有曲轴（7），所述转杆（6）铰接在曲轴（7）上；所述输送管（102）两端均设有方向相同的球阀（8），一端球阀（8）与涡轮散热器（2）连通，另一端球阀（8）与换热器（3）连通。

2.根据权利要求1所述的一种笔记本主板的水冷散热器，其特征在于：所述泵（1）外部设有保护壳（9），所述保护壳（9）中部设有横架（10），所述微型无刷电机（101）的底座固定在保护壳（9）上，另一端的曲轴（7）与横架（10）活动连接，微型无刷电机（101）两侧均设有一个带有隔膜腔（103）的输送管（102），两个输送管（102）上的转杆（6）均铰接在同一根曲轴（7）上，每个输送管（102）均连接有涡轮散热器（2）和换热器（3）。

3.根据权利要求1或2所述的一种笔记本主板的水冷散热器，其特征在于：所述涡轮散热器（2）包括涡轮扇（201）和设置在涡轮扇（201）出风口处的翅片管（202），所述翅片管（202）一端与泵（1）一端连通，翅片管（202）另一端与换热器（3）连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种笔记本主板的水冷散热器，其特征在于：所述涡轮散热器（2）两侧设有用来固定的固定板（11），所述固定板（11）两端设有螺孔（12）。

5.根据权利要求1或2所述的一种笔记本主板的水冷散热器，其特征在于：所述换热器（3）包括中空结构的正方体型外壳（301），所述外壳（301）底部开口并在开口处设有铜板，外壳（301）两端对称设置有一组连通外壳（301）内部的管口（302），所述一端管口（302）与涡轮散热器（2）连通，另一端管口（302）与泵（1）连接。

6.根据权利要求5所述的一种笔记本主板的水冷散热器，其特征在于：所述外壳（301）四角处均设有固定螺钉（303），外壳（301）上部开口并在开口处通过螺栓固定有密封板（304）。